CN106788736A - 一种基于pxi总线的多功能光纤通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，该装置包括依次相连的光纤接口、光纤收发模块、串并转换器、控制器、接口协议芯片和PXI总线接口；还包括与控制器相连的辅助电路和存储器，用于存储网络中每个节点的数据信息；还包括与光纤收发模块和控制器均相连的协议芯片模块，用于将TTL电平与协议标准电平相互转换并完成数据收发。与现有光纤通信装置相比，增加了多种总线协议功能，从而能满足测试的多样化需求。另外，还能够延长传输距离、扩大应用范围，可批量推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域。更具体地，涉及一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置。
背景技术
为了满足人们对网络通信高速传输数据的要求，光纤逐步替换双绞线及电缆应用到计算器网络通信当中。光纤通信网络的一般原理为：采用时分多址的方式，对每一连接至该光纤通信网络的主机及收发装置分别预设一时隙，使每一收发装置在其预设的时隙内将主机发送的电信号转换成光信号后通过光纤传送出去。
测试系统是电子产品质量的检验工具，并可为产品提供定期维护，确保稳定可靠工作，但随着电子产品系列化、多样化的发展，测试系统的通用化势在必行，光纤通信装置作为系统的重要组成部分急需升级换代。当前广泛采用的光纤通信装置主要由光纤接口、光纤收发模块、串并转换器、FPGA、SRAM、地址设置电路、接口协议芯片、下载接口、复位电路、PXI总线接口等组成，完成特定的信号传输功能，无法满足多类型的、遵从总线协议要求的信号传输要求。
PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI结合了PCI(Peripheral ComponentInterconnection-外围组件互连)的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范，是测量和自动化系统的高性能、低成本的运载平台。
因此，需要提供一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，该装置包括依次相连的光纤接口、光纤收发模块、串并转换器、控制器、接口协议芯片和PXI总线接口；还包括与控制器相连的辅助电路和存储器，用于存储网络中每个节点的数据信息；还包括与光纤收发模块和控制器均相连的协议芯片模块，用于将TTL电平与协议标准电平相互转换并完成数据收发。
优选地，协议芯片模块包括RS422协议芯片、RS485协议芯片、RS232协议芯片和ARINC429协议芯片，其中
RS422协议芯片，用于将TTL电平与RS422标准电平相互转换并完成数据收发；
RS485协议芯片将TTL电平与RS485标准电平相互转换并完成数据收发；
RS232协议芯片将TTL电平与RS232标准电平相互转换并完成数据收发；
ARINC429协议芯片将TTL电平与ARINC429标准电平相互转换并完成数据收发。
优选地，辅助电路包括地址设置电路和复位电路，地址设置电路用于完成逻辑地址设置，复位电路用于为控制器提供复位信号。
优选地，控制器为FPGA芯片。
优选地，存储器为SRAM9芯片。
进一步优选地，FPGA芯片通过下载接口将VHDL语言编写的软件代码下载到FPGA中，用于实现对光纤通信装置的控制。
本发明的另一个目的在于提供一种基于PXI总线的多功能光纤通信方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种基于PXI总线的多功能光纤通信方法，该方法包括以下步骤：
S1：通过下载接口将VHDL语言代码下载到控制器；
S2：光纤接口输入的光信号经光纤收发模块的转换为TTL信号；
S3：TTL信号经协议芯片模块和/或串并转换器转换为控制器可接收的串行数据；
S4：串行数据存储在存储器中或经接口协议芯片将串行数据通过PXI总线接口传输给上位机；
S5：输出信号由PXI总线接口经接口协议芯片传输至控制器进行数据处理；
S6：处理后的数据由控制器进行存储并经协议芯片模块和/或串并转换器发送至光纤收发模块；
S7：光纤收发模块将TTL电平转换为光信号并通过光纤接口将光信号发送出去。
优选地，协议芯片模块包括RS422协议芯片、RS485协议芯片、RS232协议芯片和ARINC429协议芯片，其中
RS422协议芯片，用于将TTL电平与RS422标准电平相互转换并完成数据收发；
RS485协议芯片将TTL电平与RS485标准电平相互转换并完成数据收发；
RS232协议芯片将TTL电平与RS232标准电平相互转换并完成数据收发；
ARINC429协议芯片将TTL电平与ARINC429标准电平相互转换并完成数据收发。
优选地，控制器为FPGA芯片。
优选地，存储器为SRAM9芯片。
本发明的有益效果如下：
本发明的一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，与现有光纤通信装置相比，增加了多种总线协议功能，从而能满足测试的多样化需求。另外，还能够延长传输距离、扩大应用范围，可批量推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置结构示意图。
图中1.光纤模块 2.光纤收发模块 3.RS422协议芯片 4.RS485协议芯片 5.RS232协议芯片 6.ARINC429协议芯片 7.串并转换器 8.FPGA 9.SRAM 10.地址设置电路 11.接口协议芯片 12.下载接口 13.复位电路 14.PXI总线接口
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明设计一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，该装置包括依次相连的光纤接口、光纤收发模块、串并转换器、控制器、接口协议芯片和PXI总线接口；还包括与控制器相连的辅助电路和存储器，用于存储网络中每个节点的数据信息；还包括与光纤收发模块和控制器均相连的协议芯片模块，用于将TTL电平与协议标准电平相互转换并完成数据收发。
本发明中，协议芯片模块包括RS422协议芯片、RS485协议芯片、RS232协议芯片和ARINC429协议芯片，控制器为FPGA芯片，存储器为SRAM9芯片。
应主意的是，本发明中协议芯片模块并不仅限于上述四种，应根据实际使用需要进行选择。
如图1所示，一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，包括光纤接口1、光纤收发模块2、RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器7、FPGA 8、SRAM 9、地址设置电路10、接口协议芯片11、下载接口12、复位电路13、PXI总线接口14。光纤收发模块2分别与光纤接口1、RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器7相连接，FPGA8分别与RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器7、SRAM9、地址设置电路10、接口协议芯片11、下载接口12、复位电路13相连接，PXI总线接口14与接口协议芯片11相连接。
多功能光纤通信装置以FPGA8为控制核心，通过下载接口12将VHDL语言编写的软件代码下载到FPGA8中，进而实现对RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器7、SRAM9、接口协议芯片11的控制，光纤接口1输入的光信号经过光纤收发模块2的转换为TTL信号，TTL信号再经过RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器转换7为FPGA8可接收的串行数据，存储在SRAM9中或经过接口协议芯片11将串行数据通过PXI总线接口14传输给上位机；输出信号由PXI总线接口14到接口协议芯片11，再转入FPGA9进行数据处理，并传递给RS422协议芯片3、RS485协议芯片4、RS232协议芯片5、ARINC429协议芯片6、串并转换器7、SRAM9，光纤收发模块2将TTL电平转换为光信号并通过光纤接口1将光信号发送出去。
一种基于PXI总线的多功能光纤通信方法，该方法包括以下步骤：
S1：通过下载接口将VHDL语言代码下载到控制器；
S2：光纤接口输入的光信号经光纤收发模块的转换为TTL信号；
S3：TTL信号经协议芯片模块和/或串并转换器转换为控制器可接收的串行数据；
S4：串行数据存储在存储器中或经接口协议芯片将串行数据通过PXI总线接口传输给上位机；
S5：输出信号由PXI总线接口经接口协议芯片传输至控制器进行数据处理；
S6：处理后的数据由控制器进行存储并经协议芯片模块和/或串并转换器发送至光纤收发模块；
S7：光纤收发模块将TTL电平转换为光信号并通过光纤接口将光信号发送出去。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种基于PXI总线的多功能光纤通信装置，该装置包括依次相连的光纤接口、光纤收发模块、串并转换器、控制器、接口协议芯片和PXI总线接口；还包括与控制器相连的辅助电路和存储器，用于存储网络中每个节点的数据信息；其特征在于，还包括与光纤收发模块和控制器均相连的协议芯片模块，用于将TTL电平与协议标准电平相互转换并完成数据收发。
2.根据权利要求1所述的光纤通信装置，其特征在于，所述协议芯片模块包括RS422协议芯片、RS485协议芯片、RS232协议芯片和ARINC429协议芯片，其中
RS422协议芯片，用于将TTL电平与RS422标准电平相互转换并完成数据收发；
RS485协议芯片将TTL电平与RS485标准电平相互转换并完成数据收发；
RS232协议芯片将TTL电平与RS232标准电平相互转换并完成数据收发；
ARINC429协议芯片将TTL电平与ARINC429标准电平相互转换并完成数据收发。
3.根据权利要求1所述的光纤通信装置，其特征在于，所述辅助电路包括地址设置电路和复位电路，地址设置电路用于完成逻辑地址设置，复位电路用于为控制器提供复位信号。
4.根据权利要求1所述的光纤通信装置，其特征在于，所述控制器为FPGA芯片。
5.根据权利要求1所述的光纤通信装置，其特征在于，所述存储器为SRAM9芯片。
6.根据权利要求4所述的光纤通信装置，其特征在于，所述FPGA芯片通过下载接口将VHDL语言编写的软件代码下载到FPGA中，用于实现对光纤通信装置的控制。
7.一种基于PXI总线的多功能光纤通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：通过下载接口将VHDL语言代码下载到控制器；
S2：光纤接口输入的光信号经光纤收发模块的转换为TTL信号；
S3：所述TTL信号经协议芯片模块和/或串并转换器转换为控制器可接收的串行数据；
S4：所述串行数据存储在存储器中或经接口协议芯片将所述串行数据通过PXI总线接口传输给上位机；
S5：输出信号由PXI总线接口经接口协议芯片传输至控制器进行数据处理；
S6：处理后的数据由控制器进行存储并经协议芯片模块和/或串并转换器发送至光纤收发模块；
S7：所述光纤收发模块将TTL电平转换为光信号并通过光纤接口将光信号发送出去。
8.根据权利要求7所述的光纤通信装置，其特征在于，所述协议芯片模块包括RS422协议芯片、RS485协议芯片、RS232协议芯片和ARINC429协议芯片，其中
RS422协议芯片，用于将TTL电平与RS422标准电平相互转换并完成数据收发；
RS485协议芯片将TTL电平与RS485标准电平相互转换并完成数据收发；
RS232协议芯片将TTL电平与RS232标准电平相互转换并完成数据收发；
ARINC429协议芯片将TTL电平与ARINC429标准电平相互转换并完成数据收发。
9.根据权利要求7所述的光纤通信装置，其特征在于，所述控制器为FPGA芯片。
10.根据权利要求7所述的光纤通信装置，其特征在于，所述存储器为SRAM9芯片。
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